宇宙的交响曲——广义相对论下的线性引力波 张朝阳的物理课

科技资讯 2025-01-03 08:11:47 浏览
知识科普

引力波:广义相对论的重要预言

声音

引力波是时空弯曲效应的传播,是爱因斯坦广义相对论的重要预言。早在1916年,爱因斯坦就提出引力波的存在,认为引力波以光速传播,并在源处释放能量

引力波的证明

证明引力波的存在并不是一件容易的事。一些物理学家质疑引力波可能只是坐标系虚假的现象,而并非真实物理实体。直到1957年,邦迪才通过BondiNews这一物理量,确切地描述了引力波如何从一个源中辐射出来。此后,物理学家门继续研究广义相对论求和规则和时空的微扰度规计算:

张量

爱因斯坦求和规则

爱因斯坦求和规则:如果一个下标出现两次,则对这个下标求和(从1到4)。

例如:
A i B i = A 1 B 1 + A 2 B 2 + A 3 B 3 + A 4 B 4
A ij B ij = A 11 B 11 + A 12 B 12 + A 21 B 21 + A 22 B 22 + A 31 B 31 + A 32 B 32 + A 41 B 41 + A 42 B 42

eh - ∂ 2 h = 16πGT + O(h 2 )

结论

引力波的存在和波动方程的推导是广义相对论的重大成就。引力波天文学的发展为我们了解宇宙提供了全新的窗口,帮助我们探索黑洞、中子星和其他极端天体。

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